1、第一节电离平衡基础课时9电离平衡学 习 任 务1从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成、性质和反应，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2理解强电解质、弱电解质的概念。3认识弱电解质在水溶液中存在电离平衡，了解电离平衡常数的含义，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。一、强电解质和弱电解质1实验探究酸1.0 molL1盐酸1.0 molL1醋酸pH大小小大导电能力强弱与镁反应现象剧烈反应，产生气体缓慢反应，产生气体结论Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c(H)较大，说明在水中盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度实验结论盐酸比醋酸电离程度大2电解质的分类微点拨：电解质的强弱与溶液导电
2、能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐，虽然溶解度小，但其溶于水的部分完全电离，仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(CH3COO)2Pb等。(正确的打“”，错误的打“”)(1)氯化钾溶液在电流作用下电离成钾离子和氯离子。() (2)二氧化硫溶于水能部分转化成离子，故二氧化硫属于弱电解质。()(3)碳酸钡难溶于水，所以碳酸钡属于弱电解质。()(4)纯净的强电解质在液态时，有的导电有的不导电。()下列事实不能用来判断醋酸为弱电解质的是()A常温下测定醋酸钠溶液的
3、pHB比较相同大小的镁条与相同浓度的盐酸与醋酸反应的速率大小C比较相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸分别与0.1molL1氢氧化钠溶液反应所消耗的氢氧化钠溶液的体积D比较相同浓度的盐酸和醋酸的导电能力C测定常温下醋酸钠溶液的pH值，如果pH值大于7，说明其为强碱弱酸盐，从而证明醋酸是弱酸，故A不符合； HCl是强电解质，在水溶液中完全电离，用相同大小的镁条与相同浓度的盐酸与醋酸反应，如果醋酸反应缓慢，说明醋酸中氢离子浓度较低，则醋酸部分电离，为弱电解质，故B不符合；盐酸和醋酸均为一元酸，则相同体积、相同浓度的盐酸和醋酸的溶质物质的量相等，消耗0.1 molL1氢氧化钠溶液的体积相等，故不能用来判断
4、醋酸为弱电解质，故C符合；溶液的导电能力与离子浓度成正比，HCl是强电解质，在水溶液中完全电离，测定相同浓度的盐酸和醋酸的导电能力，若醋酸的导电能力弱，说明醋酸部分电离，为弱电解质，故D不符合。二、弱电解质的电离平衡1弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度)，弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到电离平衡状态。如图所示：2影响电离平衡的条件(1)温度：由于电离过程吸热，升高温度，电离平衡向电离的方向移动；降低温度，电离平衡向逆反应方向移动。(2)浓度：电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就越大。(3)其他因素：加入含有弱电解质离子的强电解质时，电离平衡向逆反应方
5、向移动；加入能与弱电解质离子反应的物质时，电离平衡向正反应方向移动。试用简单的实验证明在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COOH的电离平衡(要求写出简要操作、实验现象及实验能说明的问题)。提示在醋酸溶液中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，加热溶液颜色明显变深。说明加热能促进醋酸的电离，c(H)增大，红色加深。即可证明醋酸溶液中存在电离平衡。3弱电解质的电离方程式(1)弱电解质的电离方程式的书写用“”表示。如NH3H2O的电离方程式是NH3H2ONHOH，CH3COOH 的电离方程式为CH3COOHCH3COOH。(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。如H2CO3的电离
6、方程式是H2CO3HHCO，HCOHCO。(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式是Fe(OH)3Fe33OH。写出下列电解质在水溶液中的电离方程式。(1)H2SO4： _；(2)HClO：_；(3)NH3H2O：_；(4)NaHCO3：_；(5)NaHSO4：_。答案(1)H2SO4=2HSO(2)HClOHClO (3)NH3H2ONHOH(4)NaHCO3=NaHCO，HCOHCO(5)NaHSO4=NaHSO三、电离平衡常数1含义：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来
7、说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。2表示方法：对于ABAB。Ka或Kb(酸用Ka，碱用Kb)。3K的意义：它能表示弱电解质的电离能力。向盛有2 mL 1 molL1醋酸的试管中滴加1 molL1 Na2CO3溶液，观察现象。你能否由此推测CH3COOH的Ka和H2CO3的Ka1的大小？提示现象是有无色气体产生。说明醋酸的酸性强于碳酸，即CH3COOH的Ka大于H2CO3的Ka1。(2021邢台二中高二开学考试)下列关于电离平衡常数(K)的说法中正确的是()A相同条件下电离平衡常数(K)越小，表示弱电
8、解质电离能力越弱B电离平衡常数(K)与温度无关C相同温度下，不同浓度的同一弱电解质，其电离平衡常数(K)不同D多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1K2K3A相同条件下K越大，酸的电离程度越大，所以相同条件下，电离平衡常数越小，表示弱电解质的电离能力越弱，A正确；电离平衡常数(K)是温度的函数，随温度的增大而增大，B错误；电离平衡常数(K)是温度的函数，随温度的增大而增大，不随浓度的变化而变化，C错误；多元弱酸分步电离，电离程度依次减小，所以多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为K1K2K3，D错误。外界因素对电离平衡的影响正常人血液的pH相当恒定，保持在7.357.45之间。如果超出这一范围，机
9、体的酸碱平衡将被打破，严重时可危及人的生命。正常情况下，人体内的代谢过程不断产生酸或碱，但是事实上这些酸或碱进入血液并没有引起血液的pH发生明显的变化，这是什么原因呢？研究表明，人体血液中存在的H2CO3NaHCO3等体系，通过化学平衡的移动，起到维持血液pH的作用，如：H2CO3HHCO。问题1当人体代谢产生的酸进入人体时，上述反应会发生怎样的移动以维持血液的pH基本不变？提示当人体代谢产生的酸进入人体时，血液中的HCO和H反应生成H2CO3，H2CO3分解产生CO2，CO2从肺部呼出，上述平衡逆向移动，及时地把进入的H从血液中除去，pH基本不变。问题2当人体代谢产生的碱进入人体时，上述反应
10、会发生怎样的移动以维持血液的pH基本不变？提示当人体代谢产生的碱进入人体时，上述平衡正向移动，从而抑制pH的升高，而血液中增多的HCO可以通过肾脏的调节降低其浓度。1电离平衡的特点(1)电离过程是吸热的。(2)分子、离子共存，这完全不同于强电解质。(3)弱电解质在溶液中的电离都是微弱的。一般来说，电离的分子极少，绝大多数以分子形式存在。如0.1 molL1的CH3COOH溶液中，c(H)在1103 molL1左右。2外界条件对电离平衡的影响(以CH3COOHCH3COOH为例)条件改变平衡移动电离程度n(H)c(H)导电能力加水正向增大增大减小减弱升温正向增大增大增大增强加醋酸钠(s)逆向减小
11、减小减小增强通HCl(g)逆向减小增大增大增强加NaOH(s)正向增大减小减小增强1(2021伊美区第二中学高二月考)0.1 molL1氨水10 mL，加蒸馏水稀释到1 L后，下列变化中正确的是()电离程度增大c(NH3H2O)增大NH数目增多c(OH)增大导电性增强ABCDC因加水促进弱电解质的电离，则氨水的电离程度增大，正确； 0.1 mol/L氨水加水稀释，c(NH3H2O)减小，错误； 0.1 mol/L氨水加水稀释促进电离，NH数目增多，正确； 0.1 mol/L氨水加水稀释促进电离，c(OH)减小，错误；加水稀释时，溶液中的离子的浓度减小，则导电性减弱，错误。2已知0.1 mol/
12、L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COOH要使溶液中值增大，可以采取的措施是()A加少量烧碱溶液 B降低温度C加少量冰醋酸 D加水D加入少量烧碱溶液，与H反应生成H2O，c(H)减小，由于CH3COO对CH3COOH的电离起到抑制作用，则值减小，A错误；醋酸的电离是吸热反应，降低温度，抑制醋酸电离，平衡向逆反应方向移动，则值减小，B错误；加入少量冰醋酸，醋酸浓度增大，弱电解质的浓度越大，电离程度越小，则值减小，C错误；加水稀释促进醋酸电离，则氢离子的物质的量增大，醋酸分子的物质的量减小，所以值增大，D正确。电离常数的理解与应用绿萝是最常见的家中植物，在家庭、公司、商店，不少地方都
13、可以看到绿萝的身影。绿萝简单好养活，因此大家都很爱养，而且绿萝净化空气的作用也受到不少花友的青睐。不少花友的绿萝容易出现黄叶的问题，如果给绿萝浇一浇几种“弱酸性水”，叶子容易由黄转绿，效果很好。绿萝 食醋柠檬水(1)米醋水：食醋中含有醋酸，因此有酸味，天然发酵的食醋，除了醋酸还有乳酸和葡萄糖等物质，可以改善盆土环境，还能够促进绿萝合成叶绿素。(2)柠檬水：柠檬含有丰富的糖类，即葡萄糖、果糖、蔗糖，维生素、苹果酸、柠檬酸、蛋白质、脂肪、食物纤维以及多种矿物质等。可用橘子皮水来浇花。问题1食醋加水稀释时，醋酸的电离度、电离常数、c(H)、溶液的导电性如何变化？提示醋酸属于弱酸，加水稀释电离平衡向电
14、离的方向移动，故电离度增大；电离常数只与温度有关，故不变；加水稀释促进醋酸的电离，但溶液中c(H)、c(CH3COO)减小，溶液的导电性减弱。问题2已知醋酸的Ka1.75105，柠檬酸的Ka17.44104，Ka21.73105，Ka34.02107。则柠檬酸和醋酸哪个的酸性强？提示由于醋酸的Ka1.75105小于柠檬酸的Ka17.44104，则柠檬酸的酸性强。关于电离常数的理解与应用(1)电离常数的大小由物质本身的性质决定，同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，K值越大，电离程度越大。(2)同一弱电解质在同一温度下改变浓度时，其电离常数不变。(3)电离常数K只随温度的变化而变化，升高温度，
15、K值增大。(4)多元弱酸电离常数：K1K2K3，其酸性主要由第一步电离决定，K1值越大，相应酸的酸性越强。1次溴酸和碳酸都属于弱酸。运用表中电离常数判断，可以发生的反应是()酸电离常数(25 )碳酸Ka14.5107Ka24.71011次溴酸Ka2.4109AHBrONa2CO3=NaBrONaHCO3B2HBrONa2CO3=2NaBrOH2OCO2CHBrONaHCO3=NaBrOH2OCO2DNaBrONaHCO3=Na2CO3HBrOA相同温度下，酸的电离常数越大，酸性越强，一般来说，强酸能和弱酸的盐反应生成弱酸，根据表中数据知，酸性强弱顺序是H2CO3HBrOHCO，所以HBrONa
16、2CO3=NaBrONaHCO3能发生，故A正确、D错误；酸性H2CO3HBrO，所以碳酸钠和次溴酸反应不能生成CO2，故B错误；酸性H2CO3HBrO，所以次溴酸和碳酸氢钠不反应，故C错误。2已知：25 时，HCOOH的电离平衡常数K1.8104，H2CO3的电离平衡常数Ka14.5107，Ka24.71011。下列说法不正确的是()A向Na2CO3溶液中加入甲酸有气泡产生B25时，向甲酸中加入NaOH溶液，HCOOH的电离程度和K均增大C向0.1 molL1甲酸中加入蒸馏水，c(H)减小D向碳酸中加入NaHCO3固体，c(H)减小B酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，向Na2CO3溶液中加
17、入甲酸有气泡产生，A正确； 25 时，向甲酸中加入NaOH溶液，NaOH中和H而促进HCOOH电离，则HCOOH电离程度增大，电离平衡常数只与温度有关，温度不变电离平衡常数K不变，B错误；向0.1 molL1甲酸中加入蒸馏水，促进HCOOH电离，但是HCOOH电离增大程度小于溶液体积增大程度，所以溶液中c(H)减小，C正确；向碳酸溶液中加入NaHCO3固体，c(HCO)增大而抑制碳酸电离，导致溶液c(H)减小，D正确。1(2021山东招远市校级月考)下列关于电解质的叙述不正确的是()A在熔化和溶于水时均不导电的化合物叫非电解质B电解质、非电解质都一定是化合物，单质不属于此范畴C电解质溶于水中一
18、定能导电，非电解质溶于水中一定不导电D电解质形成的水溶液，其导电能力弱的不一定是弱电解质C依据非电解质概念可知，在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质，A正确；电解质和非电解质一定是化合物，单质和混合物不属于此范畴，B正确；有的电解质溶解度很小，在水中几乎不导电，如硫酸钡为电解质，硫酸钡在水中不导电；有的非电解质，如氨气、二氧化硫等，在溶液中能够导电，C错误；电解质与非电解质的根本区别不是电离能力强弱，而是在溶液中能否完全电离，D正确。2(2021湖南怀化高二月考)下列各组物质的归类，完全正确的是()ABCD强电解质CaCO3NaClNH3HNO3弱电解质CH3COOHCl2H3P
19、O4Fe(OH)3非电解质蔗糖BaSO4乙醇H2OACaCO3熔融状态完全电离属于强电解质，CH3COOH为弱酸属于弱电解质，蔗糖为非电解质，A正确； NaCl属于盐，溶于水的部分或者熔融状态时，可以完全电离变成离子，属于强电解质，Cl2是单质，它既不是电解质也不是非电解质，硫酸钡熔融状态完全电离为强电解质，B错误；氨气不能电离属于非电解质，磷酸属于弱酸为弱电解质，乙醇为非电解质，C错误；硝酸为强酸为强电解质，氢氧化铁为弱碱属于弱电解质，水为弱电解质，D错误。3化合物HIn在水溶液中存在以下电离平衡：HIn(aq)H(aq)In(aq)(红色) (黄色)故可用作酸碱指示剂。现有浓度为0.02
20、molL1的下列各溶液：盐酸石灰水NaCl溶液NaHSO4溶液NaHCO3溶液氨水，其中能使指示剂显红色的是()ABCDC若使指示剂显红色，须增大c(H)；中只有、能增大溶液中的 c(H)。4下表是常温下某些一元弱酸的电离常数：弱酸HCNHFCH3COOHHNO2电离常数6.210106.81041.81056.4106则0.1 molL1的下列溶液中，c(H)最大的是()AHCN BHFCCH3COOH DHNO2B一元弱酸的电离常数越大，电离程度越大，同浓度时，电离产生的c(H)越大。5H2S溶于水的电离方程式为_。(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液时，电离平衡向_移动，c(H)_，c
21、(S2)_，电离平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)向H2S溶液中加入NaOH固体时，电离平衡向_移动，c(H)_，c(S2)_。(3)若要增大H2S溶液中c(S2)，最好加入_。解析H2S是二元弱酸，在水溶液中是分两步电离的，其电离方程式为H2SHHS，HSHS2。(1)当加入CuSO4溶液时，因发生反应Cu2S2=CuS，使平衡右移，导致c(H)增大，但c(S2)减小。(2)当加入NaOH固体时，因发生反应HOH=H2O，使平衡右移，导致c(H)减小，但c(S2)增大。(3)增大c(S2)最好是加入只与H反应的物质，加入强碱如NaOH固体最适宜。答案H2SHHS，HSHS2(1)右增大减小不变(2)右减小增大(3)NaOH固体(答案合理即可)